JP6119335B2 - 発光素子保持構造体 - Google Patents

Description

本発明は発光素子を保持基板に保持するための発光素子保持構造体に関する。

次世代ディスプレイとして、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた自発光ディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）が開発されている。ＬＥＤディスプレイの各画素は、３色のＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤ）を含む「発光ピクセル」から構成されている。ＬＥＤディスプレイは、従来の液晶ディスプレイに比べて、高コントラスト、広色域、高速動画応答性能、広視野角等の優れた性能を有している。

ＬＥＤディスプレイの解像度を高めるためには、より小寸法のＬＥＤを緻密に実装する必要がある。極小ＬＥＤを緻密に配列するために新たな実装技術が研究されている（例えば、特許文献１〜３）。
新たな実装技術では、まず、成長基板上に形成した複数のＬＥＤを支持基板に転写する。転写によって、支持基板上に複数のＬＥＤが保持された発光素子保持構造体が形成される。次いで、発光素子保持構造体から目的のＬＥＤのみを、別の支持基板に転写する。
なお、本明細書において「転写」とは、ＬＥＤ等の発光素子が、元の基板から別の基板に移動することである。

特許文献１〜３に開示された「発光素子保持構造体」はそれぞれ異なり、発光素子保持構造体から発光素子を転写する方法もそれぞれ異なる。
特許文献１の発光素子支持構造体では、発光素子が、光硬化性の樹脂層と接着剤層とから成る保持層によって支持基板上に保持されている。発光素子を転写する際は、まず、表面に離型材層を設けた別の支持基板を準備し、その別の支持基板を発光素子保持構造体に対向配置して、発光素子保持構造体の発光素子を、別の支持基板の離型材層に接触させる。そして、目的の発光素子を支持している保持層の樹脂層に対して支持基板側から光を照射して、その樹脂層を硬化させる。その結果、樹脂層と接着層との間の接着強度が低下し、目的の発光素子だけが別の支持基板に転写される（特許文献１の段落［００１８］〜［００２３］、図８）。

特許文献２の発光素子支持構造体では、発光素子が、樹脂層と金属層とから成る保持層によって支持基板上に保持されている。発光素子を転写する際は、目的の発光素子を支持している保持層の金属膜に対して支持基板側からレーザを照射して、金属膜を発熱させる。その発熱で、樹脂層がアブレーションされて、発光素子が剥離して転写可能になる（段落［００２１］〜［００２８］、図１）。

特許文献３の発光支持構造体では、発光素子が、樹脂から成る保持層によって支持基板上に保持されている。発光素子を転写する際は、まず実装基板を準備し、その実装基板を発光素子保持構造体に対向配置して、発光素子保持構造体の発光素子を実装基板に接触させる。そして、目的の発光素子を支持している保持層に対して支持基板側からレーザを照射して、保持層をアブレーションする。その結果、目的の発光素子のみが、支持基板から実装基板に転写される（特許文献３の段落［００１８］〜［００２２］、図３）。

特開２００３−１６２２３１号公報 特開２００５−４５０７４号公報 特開２００６−１９６６９３号公報

ＬＥＤディスプレイの解像度を上げるためには、発光素子をより小型化のもの（例えば、寸法２０μｍ以下×３０μｍ以下の極小発光素子）にし、発光素子を緻密に配列する必要がある。よって、発光素子保持構造体の段階においても、極小発光素子を緻密に保持することが望まれる。
ところが、特許文献１〜３の発光素子保持構造体では、発光素子を緻密に配列すると、転写しようとしている目的の発光素子と、目的の発光素子に隣接する別の発光素子との距離が近くなるため、目的の発光素子を保持する保持層だけにレーザ光を照射するつもりが、別の発光素子を保持する保持層にまでレーザ光が照射（誤照射）されるおそれがある。よって、目的の発光素子が転写されるだけでなく、別の発光素子まで転写されるおそれがある。

そこで、本発明では、目的の発光素子のみを転写するのに適した発光素子保持構造体を提供することを目的とする。

本発明の発光素子保持構造体は、
レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に複数の樹脂層が形成され、前記複数の樹脂層の各々に下面が固定された複数の発光素子を含んで成る発光素子保持構造体であって、前記樹脂層は、前記レーザ光を吸収する材料を含み、前記支持基板と接触する前記樹脂層の下面の幅が、各々の前記発光素子の下面の幅より狭いことを特徴とする。

本発明の発光素子保持構造体は、樹脂層の下面の幅が、各々の発光素子の下面の幅より狭いので、目的の発光素子を転写するためにアブレーションされる樹脂層の領域（つまり、樹脂層の下面）と、隣接する発光素子の樹脂層の下面との距離を長くすることができる。よって、本発明によれば、隣接する発光素子の転写を抑制して、目的の発光素子のみを転写することができる。

図１は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の上面図である。 図２は、図１のI−I’線での断面図である。 図３（ａ）は、発光素子保持構造体で保持されている発光素子の拡大上面図、図３（ｂ）は、発光素子の拡大下面図である。 図４は、図３のII−II’線での断面図である。 図５（ａ）は図３のIII−III’線での断面図、図５（ｂ）は図３のIV−IV’線での断面図である。 図６は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体から発光素子を転写する工程を説明するための断面図である。 図７は、従来の発光素子保持構造体から発光素子を転写する工程を説明するための断面図である。 図８は、従来の発光素子保持構造体から発光素子を転写する工程を説明するための断面図である。 図９は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の変形例についての、図３のII−II’線と同様の位置での断面図である。 図１０（ａ）は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の変形例についての、図３のIII−III’線と同様の位置での断面図、図１０（ｂ）は図３のIV−IV’線と同様の位置での断面図である。 図１１は、ＬＥＤディスプレイの断面図である。 図１２は、ＬＥＤディスプレイの断面図である。 図１３は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の製造方法を説明するための断面図である。 図１４は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の製造方法を説明するための断面図である。 図１５は、実施の形態１に係る発光素子保持構造体の製造方法を説明するための断面図である。 図１６は、実施の形態１の変形例１を説明するための断面図である。 図１７は、実施の形態２に係る発光素子保持構造体の断面図である。 図１８は、実施の形態２に係る発光素子保持構造体の断面図である。 図１９は、実施の形態２に係る発光素子保持構造体の製造方法を説明するための断面図である。 図２０は、実施の形態２に係る発光素子保持構造体の製造方法を説明するための断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及び、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。

＜実施の形態１＞
図１〜５に示す発光素子保持構造体２は、発光素子１を別の支持基板に転写するまでの間、発光素子１を支持基板５０上に一時的に保持するための構造体である。図２に示すように、発光素子保持構造体２は、支持基板５０の上面５１に形成された複数の樹脂層６０と、その樹脂層６０の各々に下面３が固定された複数の発光素子１とを含んでいる。

発光素子保持構造体２から発光素子１を別の支持基板に転写する際には、レーザ光Ｌ_１を利用する。支持基板５０は、このレーザ光Ｌ_１に対して透明な材料から形成されており、一方、樹脂層６０は、レーザ光Ｌ_１を吸収する材料を含んでいる。これにより、レーザ光Ｌ_１を、支持基板５０を通して樹脂層６０にレーザ光Ｌ_１を照射し、樹脂層６０の下面６５にレーザ光Ｌ_１を吸収させることができる（図２参照）。レーザ光Ｌ_１を吸収した樹脂層６０の下面６５は、アブレーションされて、支持基板５０の上面５１から剥離する。
なお、本明細書において「アブレーション」とは、材料の表面が蒸発によって分解する現象を指す。

発光素子保持構造体２に保持された発光素子１は、上面４が発光面であり、光取出し効率を向上させるために粗面化されている（図３（ａ）、図４）。発光素子１の下面３には、一対の電極３０（第１電極３１、第２電極３２）が設けられている（図３（ｂ）、図４）。発光素子保持構造体２では、電極３０は樹脂層６０によって覆われている。

図４〜図５に示すように、本発明の発光素子保持構造体２は、樹脂層６０の下面６５の幅が、各々の発光素子１の下面３の幅より狭くされている。
図４に示すように、II−II’線における断面（支持基板５０に垂直でかつ発光素子１の長手方向に平行な断面：ｘｚ断面）では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ１が、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ１より狭くされている。また、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、III−III’線およびIV−IV’線における断面（発光素子１の長手方向と直交する断面：ｙｚ断面）でも、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ２が、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ２より狭くされている。

なお、以下の説明では、図４のｙｚ断面においても、図５〜図６のｘｚ断面においても、樹脂層６０の下面６５の幅が、発光素子１の下面３の幅より狭くされた発光素子保持構造体２の１形態について述べている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ｙｚ断面またはｘｚ断面のいずれかにおいて、樹脂層６０の下面６５の幅が発光素子１の下面３の幅より狭くされていればよく、下記に説明する効果と同様の効果を得ることができる。

具体的には、一方の断面（例えばｘｚ断面）において、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ１が発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ１より狭くされている場合（Ｗ_Ｐ１＜Ｗ_Ｌ１）、他方の断面（例えばｙｚ断面）において樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ２が発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ２以上（Ｗ_Ｐ２≧Ｗ_Ｌ２）の発光素子１も、本発明の範囲に含まれる。この場合、幅Ｗ_Ｐ２が幅Ｗ_Ｌ２と同程度（Ｗ_Ｐ２≒Ｗ_Ｌ２）であると、ｘｚ断面においてＷ_Ｐ１＜Ｗ_Ｌ１とすることで得られる効果（下記に詳述する）がより顕著に現れるので好ましい。

同様に、ｙｚ断面において、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ２を発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ２より狭くして（Ｗ_Ｐ２＜Ｗ_Ｌ２）、ｘｚ断面においては、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ１を発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ１以上（Ｗ_Ｐ１≧Ｗ_Ｌ１）としてもよい。この場合、幅Ｗ_Ｐ２が発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ２と同程度（Ｗ_Ｐ１≒Ｗ_Ｌ１）であると、ｘｚ断面においてＷ_Ｐ２＜Ｗ_Ｌ２とすることで得られる効果（下記に詳述する）がより顕著に現れるので好ましい。

なお、図４〜図６では、樹脂層６０の幅が、発光素子１側から基板５０側に向かって狭くなる形態（逆台形状）が図示されているが、これに限定されず、例えば樹脂層の幅が一定の形態（長方形状）で、その幅が、発光素子の下面の幅より狭くされている発光素子保持構造体２も、本発明に含まれる。

ｙｚ断面およびｘｚ断面の各々において、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ１、Ｗ_Ｐ２を、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ１、Ｗ_Ｌ２より狭くすると、樹脂層６０の下面６５の面積は、発光素子１の下面３の面積より狭くなる。これにより、樹脂層６０の下面６５がアブレーションをするときにいくつかの利点を生じる。以下に、本発明の発光素子保持構造体２の利点を、従来の発光素子保持構造体２と比較して説明する。

（レーザ光Ｌ_１の誤照射の抑制効果）
図６は、本発明の発光素子保持構造体２を示しており、図７は、特許文献１〜２に開示された発光素子保持構造体２００、図８は、特許文献３に開示された発光素子保持構造体２０１を示している。なお、図６〜図８に図示されているマスク８０は、レーザ光Ｌを遮光するものである。マスク８０に形成した開口８１を通過したレーザ光Ｌ_１のみが、発光素子保持構造体２、２００、２０１に到達する。また、光素子保持構造体２、２００、２０１の下側に配置された別の支持基板５００は、光素子保持構造体２、２００、２０１の発光素子１を転写するためのものである。

本発明の発光素子保持構造体２と、従来の発光素子保持構造体２００、２０１との違いは、樹脂層６０の寸法である。図６に示す本発明の発光素子保持構造体２では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐが、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌより狭い。一方、図７に示す従来の発光素子保持構造体２００では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｘが、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌと等しい。また、図８に示す従来の発光素子保持構造体２０１では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｙが、発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌより広い。

ここで、発光素子１の下面３における、発光素子１とそれに隣接する発光素子１’との間の距離を離間距離Ｄとする。また、樹脂層６０の下面６５における、樹脂層６０とそれに隣接する別の樹脂層６０’との間の距離をマージンＭとする。
図６に示す本発明の発光素子保持構造体２では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐが発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌより狭くされているので、離間距離ＤよりマージンＭのほうが長くなる。
これに対して、図７〜図８に示すような従来の発光素子保持構造体２００、２０１では、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｘ、Ｗ_Ｙは発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌ以上であるので、マージンＭは離間距離Ｄと同等またはそれ以下であった。
つまり、同じ離間距離Ｄで発光素子１を配列したときに、本発明の発光素子保持構造体２は、従来の発光素子保持構造体２００、２０１に比べて、マージンＭを長くすることができる。

樹脂層６０にレーザ光Ｌ_１を照射するとき、所定の樹脂層６０の下面６５の全面にレーザ光Ｌ_１が照射されるが、隣接する樹脂層６０’の下面６５’には照射されないように、レーザ光Ｌ_１の照射面積と照射位置が決定される。しかしながら、実際にレーザ光Ｌ_１を照射すると、レーザ光Ｌ_１が所定の照射位置からずれる可能性がある。レーザ光Ｌ_１の「所定の照射位置」とレーザ光Ｌ_１が現実に照射される「実際の照射位置」とのずれの量（誤差）がマージンＭより大きくなると、レーザ光Ｌ_１は、別の樹脂層６０’にまで誤って照射されることになる。その結果、別の樹脂層６０’の下面６５’が部分的にアブレーションされて、隣接する樹脂層６０’の一部が支持基板５０から剥離する。アブレーションされる範囲が広くなれば、隣接する樹脂層６０’によって保持されていた発光素子１’までも転写されるおそれがある。

一方、レーザ光Ｌ_１の誤照射を回避するために、レーザ光Ｌ_１の照射面積を小さくすると、樹脂層６０の下面６５を十分にアブレーションできない。よって、目的の発光素子１すら転写できないおそれがある。

これに対して、本発明の発光素子保持構造体２は、図６に示すように、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐが発光素子１の下面３の幅Ｗ_Ｌより狭くされているので、マージンＭを比較的長くすることができる。よって、本発明の発光素子保持構造体２では、レーザ光Ｌ_１が別の発光素子１’に誤照射されにくいので、レーザ光Ｌ_１の照射面積を小さくせずに、別の発光素子１’の転写を抑制することができる。

（レーザ光Ｌ_１の照射精度の緩和効果）
発光素子１を確実に転写するためには、樹脂層６０の下面６５の全面にレーザ光Ｌ_１を照射できるように、レーザ光Ｌ_１の照射面積は、少なくとも樹脂層６０の下面６５の面積以上にされる。もし、レーザ光Ｌ_１の照射面積が樹脂層６０の下面６５の面積と等しい場合には、レーザ光Ｌ_１は、所定の照射位置（つまり、樹脂層６０の下面６５）と完全に一致しなくてはならない。しかしながら、そのような高精度のレーザ光Ｌ_１の照射は困難である。
そこで、レーザ光Ｌ_１の照射面積を樹脂層６０の下面６５の面積よりも広くすれば、レーザ光Ｌ_１の実際の照射位置が多少ずれた場合でも、樹脂層６０の下面６５の全面にレーザ光Ｌ_１を照射することができる。
しかしながら、図８に示す発光素子保持構造体２０１のようにマージンＭ_Ｙが狭い場合、レーザ光Ｌ_１の照射面積を樹脂層６０の下面６５の面積よりも広くすると、レーザ光Ｌ_１を別の発光素子１’に誤照射される、という別の問題が発生する。

これに対して、図６に示す本発明の発光素子保持構造体２はマージンＭが広いので、レーザ光Ｌ_１を別の発光素子１’に誤照射されるリスクを抑制しつつ、レーザ光Ｌ_１の照射面積を樹脂層６０の下面６５の面積よりも広くすることができる。
このように、本発明によれば、レーザ光Ｌ_１の誤照射の問題を抑制しつつ、レーザ光Ｌ_１の照射位置の精度を緩和することができる。

（レーザ光Ｌ_１の照射時間の短縮／照射強度の抑制効果）
樹脂層６０の下面６５の全面をアブレーションする場合、必要とされるレーザ光Ｌ_１の総エネルギー量は、下面６５の面積に依存する。図６に示す本発明の発光素子保持構造体２では、図７〜８に示す従来の発光素子保持構造体２００、２０１に比べると、樹脂層６０の下面６５の面積が狭いので、必要とされるレーザ光Ｌ_１の総エネルギー量が少ない。つまり、図６に示す本発明の発光素子保持構造体２では、レーザ光Ｌ_１を絞ることによりエネルギー密度が上がるため、転写に必要なレーザ光Ｌ_１の照射時間が短くなる。よって、１つの発光素子１を転写するのに必要なコストを抑制する効果が期待される。

このように、本発明の発光素子保持構造体２は、樹脂層６０の下面６５の幅を、発光素子１の下面３の幅より狭くすることにより、様々な効果を奏することができる。

また、図９〜図１０に示すように、樹脂層６０の側面６６を凹ませるのが好ましい。樹脂層６０がくびれて、樹脂層６０の下面６５の幅Ｗ_Ｐ１、Ｗ_Ｐ２よりも幅狭の部分（最少幅Ｗ_ｍ１、Ｗ_ｍ２）が形成される。樹脂層６０がくびれることにより、樹脂層６０の下面６５から発光素子１に向かって樹脂層６０内を移動する熱伝導性が低下する。つまり、樹脂層６０の下面６５で発生した熱が発光素子１方向に放熱されにくくなる。よって、樹脂層６０の下面６５にレーザ光Ｌ_１を照射したときに、樹脂層６０の下面６５で発生した熱をアブレーションに有効に利用することができる。

次に、本実施の形態の発光素子保持構造体２に固定された発光素子１について詳述する。
図３〜図５に示すように、発光素子１は、第１の半導体層（例えばｎ型半導体層）１０ａと第２の半導体層（例えばｐ型半導体層）１０ｂとを積層した半導体積層体１０を含んでいる。本実施の形態では、半導体積層体１０の上面１１側に第１の半導体層１０ａが、下面１２側に第２の半導体層１０ｂが配置されている。なお、これらの半導体層１０ａ、１０ｂの間に、１つ又は複数の半導体層を追加することもできる。
半導体積層体１０の下面１２側には、半導体積層体１０の一部を除去して形成された除去部１３が設けられている。除去部１３は、第１の半導体層１０ａに達している。除去部１３で露出した第１の半導体層１０ａの表面には、第１コンタクト電極（例えばｎ側コンタクト電極）３１１が設けられている。また、除去部１３を除く下面１２で露出した第２の半導体層１０ｂの表面には、第２コンタクト電極（例えばｐ側コンタクト電極）３２１が設けられている。

半導体積層体１０の側面１４、下面１２、除去部１３、第１コンタクト電極３１１および第２コンタクト電極３２１は、絶縁膜１７で覆われている。絶縁膜１７は２つの円形の開口を有しており、第１の開口１７１は第１コンタクト電極３１１上に配置され、第２の開口１７２は第２コンタクト電極３２１上に配置される。これにより、第１コンタクト電極３１１と第２コンタクト電極３２１は、絶縁膜１７の第１の開口と第２の開口から部分的に露出する。

この絶縁膜１７は遮光膜２０によって覆われる。遮光膜２０も２つの円形の開口を有している。遮光膜２０の第１の開口２０１は、絶縁膜１７の第１の開口１７１の位置に合わせて配置されており、遮光膜２０の第１の開口２０１の直径は、絶縁膜１７の第１の開口１７１とほぼ等しい。同様に、遮光膜２０の第２の開口２０２は、絶縁膜１７の第２の開口１７２の位置に合わせて配置されており、遮光膜２０の第２の開口２０２の直径は、絶縁膜１７の第２の開口１７２とほぼ等しい。

さらに、遮光膜２０は保護膜１８によって覆われる。保護膜１８の第１の開口１８１は、絶縁膜１７の第１の開口１７１および遮光膜２０の第１の開口２０１の位置に合わせて配置されている。また、保護膜１８の第１の開口１８１の直径は、絶縁膜１７の第１の開口１７１の直径および遮光膜２０の第１の開口２０１の直径より小さい。同様に、保護膜１８の第２の開口１８２は、絶縁膜１７の第２の開口１７２および遮光膜２０の第２の開口２０２の位置に合わせて配置されている。また、保護膜１８の第２の開口１８２の直径は、絶縁膜１７の第２の開口１７２の直径および遮光膜２０の第２の開口２０２の直径より小さい。

絶縁膜１７の第１の開口の直径１７１と遮光膜２０の第１の開口の直径２０１とはほぼ同じであり、それらの直径は、保護膜１８の第１の開口１８１の直径より大きい。よって、絶縁膜１７および遮光膜２０の第１の開口１７１、２０１の内面は保護膜１８によって覆われて、保護膜１８の第１の開口１８１内に絶縁膜１７および遮光膜２０は露出しない。
同様の理由から、絶縁膜１７および遮光膜２０の第２の開口１７２、２０２の内面は保護膜１８によって覆われて、保護膜１８の第２の開口１８２内に絶縁膜１７および遮光膜２０は露出しない。

上述のように積層された絶縁膜１７、遮光膜２０、および保護膜１８の積層構造に、第１パッド電極３１２および第２パッド電極３２２が設けられている。
第１パッド電極（例えばｎ側パッド電極）３１２は、保護膜１８の第１の開口１８１の内部およびその周囲に延在している。第１パッド電極３１２は、保護膜１８の第１の開口１８１を通って第１コンタクト電極３１１と接続している。上述のように、保護膜１８の第１の開口１８１内に遮光膜２０は露出しないので、例えば遮光膜２０を金属材料から形成したとしても、遮光膜２０と第１パッド電極３１２とが短絡するおそれがない。
同様に、第２パッド電極（例えばｐ側パッド電極）３２２は、保護膜１８の第２の開口１８２の内部およびその周囲に延在している。第２パッド電極３２２は、保護膜１８の第２の開口１８２を通って第２コンタクト電極３２１と接続している。上述のように、保護膜１８の第２の開口１８２内に遮光膜２０は露出しないので、例えば遮光膜２０を金属材料から形成したとしても、遮光膜２０と第２パッド電極３２２とが短絡するおそれがない。

発光素子１の下面３は、第１凹部３ａと第２凹部３ｂとを有している。
第１凹部３ａは、絶縁膜１７、遮光膜２０、および保護膜１８の第１の開口１７１、２０１、１８１によって生じる。同様に、第２凹部３ｂは、絶縁膜１７、遮光膜２０、および保護膜１８の第２の開口１７２、２０２、１８２によって生じる。図４、図５からわかるように、第１凹部３ａ、第２凹部３ｂは２ヶ所に段差がある。外側の段差の高さは絶縁膜１７の厚さと遮光膜２０の厚さの和に相当し、内側の段差の高さは保護膜１８の厚さに相当する。
第１凹部３ａ、第２凹部３ｂは樹脂層６０によって満たされている。

本明細書では、第１コンタクト電極３１１と第１パッド電極３１２を、発光素子１の第１電極３１と称する。同様に、第２コンタクト電極３２１と第２パッド電極３２２を、発光素子１の第２電極３２と称する。
パッド電極３１２、３２２は、さまざまな導電性材料（例えば金属材料等）から形成することができる。パッド電極３１２、３２２に、遮光材料を使用することができるので、パッド電極３１２、３２２は発光素子１の上面４（発光面）に設けるのは好ましくない。
そこで、本実施の形態では、発光素子１の下面３側に電極３０を設けるのが好ましい（図４、図５、図９および図１０）。発光素子１の上面４（発光面）に電極３０を設ける場合に比べて、発光面を広く確保することができる。
なお、第１パッド電極３１２および第２パッド電極３２２を発光素子１の側面５まで延在させてもよい。側面５に設けたパッド電極３１２、３２２が上面４（発光面）を覆うことがないので、発光面を広く確保できるという同様の効果が得られる。

発光素子１の側面５には、反射層を設けることができる。発光素子１の側面５に向かう光を反射層によって反射し、最終的には上面４から取り出すことができるので、発光素子１の光取出し効率を向上させることができる。
反射層は、絶縁膜１７、遮光膜２０、および保護膜１８とは別に、新たに追加することもできるが、それらの膜の１つに反射機能を付与して反射層とすることもできる。例えば、絶縁膜１７として誘電体多層膜を用いれば、絶縁膜１７は反射膜としても機能しうる。また、例えば、遮光膜２０として反射率の高い金属材料を用いれば、遮光膜２０は反射層としても機能しうる。

図４に示すように、発光素子１の上面４（発光面）は粗面化されているのが好ましい。発光素子１の上面４が平坦な場合、発光素子１内から外向きに進む光の一部は全反射するため、発光素子１内で発生した光を効率よく取り出すことができない。そこで、発光素子１の上面４を粗面化することにより、全反射する光の量を低減させて、光の取出し効率を向上させることができる。

本発明の発光素子保持構造体２は、３色のＬＥＤ素子を含む発光ピクセルを組み込んだＬＥＤディスプレイの製造に利用するのに適している。以下に、ＬＥＤディスプレイについて説明する。

図１１に示すＬＥＤディスプレイ７０は、背面板７９の上に載置された複数（図１１では３つ）の発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３を含んでいる。各発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３では、実装基板７１の上に、３原色に対応した３つの発光素子（赤色発光素子１Ｒ、緑色発光素子１Ｇおよび青色発光素子１Ｂ）が実装されている。各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの電極（図示せず）と、実装基板７１の電極７２とは、導電部材７５によって接続されている。発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３は、透光性の封止樹脂７８によって封止されており、封止樹脂７８の表面がＬＥＤディスプレイ７０の表示面７４となる。発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３と表示面７４との間にはブラックマトリクス７３が配置されている。ブラックマトリクス７３は、表示面７４から見たときに、各発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３が分離して視認できるようにするための遮光部材である。

図１１のように、各発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３において、実装基板７１に実装された３つの発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの上面４（発光面）が、面一になるのが望ましい。そして、ＬＥＤディスプレイ７０に組み上げたときに、発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３に含まれる全ての発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの上面４が、面一になるのが望ましい。
しかしながら、図１２のように、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの高さが異なる場合（例えば、発光ピクセルＰｘ_２’）や、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを支持している導電部材７５の厚さが異なる場合（例えば、発光ピクセルＰｘ_１’）など、各発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３において、３つの発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの上面４が面一にならない可能性がある。さらに、各発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_３内では全ての発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの上面４が面一であっても（例えば、発光ピクセルＰｘ_３’）、ＬＥＤディスプレイ７０に組み上げたときに、他の発光ピクセルＰｘ_１〜Ｐｘ_２の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの上面４とは面一にならない可能性もある。
ＬＥＤディスプレイ７０内で発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが面一にならない場合、一部の発光素子１（例えば発光ピクセルＰｘ_２の青色発光素子１Ｂ）からの発光は、他の発光素子１（例えば発光ピクセルＰｘ_３の赤色発光素子１Ｒ）の側面に照射される可能性がある。

ここで、発光ピクセルＰｘ_３の赤色発光素子１Ｒの側面５に、耐光性の低い部材から成る側面被覆が存在していると、側面被覆は、発光ピクセルＰｘ_２の青色発光素子１Ｂからの発光によって劣化する。その結果、ＬＥＤディスプレイ７０の寿命が短くなるおそれがある。
図８に示すような従来の発光素子保持構造体２０１では、発光素子１、１’の側面５を覆う樹脂層６０が、ＬＥＤディスプレイ７０内の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの側面被覆として残る。よって、従来の発光素子保持構造体２０１を用いてＬＥＤディスプレイ７０を製造すると、ＬＥＤディスプレイ７０の寿命が短くなるおそれがある。

これに対して、本実施の形態の発光素子保持構造体２では、発光素子１の側面５から樹脂層６０が除去されている（図４〜図５）ので、樹脂層６０が、ＬＥＤディスプレイ７０内の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの側面被覆として残ることがない。そのため、ＬＥＤディスプレイ７０の寿命を向上させることができる。

本実施の形態では、発光素子１の上面４（発光面）を粗面化することにより、光の取り出し効率をあげることができる。また、発光素子１の側面５に遮光膜２０を設けることにより、側面５からの光漏れが抑制される。また、発光素子１の下面３側には実装基板７１が位置しているので、下面３からの光漏れが抑制される。これらの構成とすることにより、ランバート配光に近づけることができる。なお、ランバート光源とは、光軸に対して０°〜９０°の範囲では輝度が等しく、９０°〜１８０°の範囲では輝度が０となるような輝度分布を有する光源のことである。
ディスプレイを正面から観察した画像と、斜め方向から観察した画像との色調が異なる場合がある。これは、三原色光（赤色光、緑色光、青色光）の強度比が、正面方向と斜め方向とで異なるためである。このような画像の色調変化は、３原色光の光源にランバート光源を使用することにより、抑制することができる。
よって、本実施の形態の発光素子保持構造体２を用いてＬＥＤディスプレイ７０を製造すると、観察方向による色調変化の少ないディスプレイを得ることができる。

次に、図１３〜図１５を参照しながら、本実施の形態に係る発光素子保持構造体２の製造方法について説明する。

＜１．発光素子１の製造＞
図１３（ａ）に示すように、成長基板９０の上に、第１の半導体層１０ａ（例えばｎ型半導体層）と第２の半導体層１０ｂ（例えばｐ型半導体層）とを順次積層して半導体積層体１０を形成する。半導体積層体１０に溝１９を設けて、島状の半導体積層体１０を複数形成する（なお、図面を簡略化するために、他の図面では、島状の半導体積層体１０を１つだけ図示する）。
半導体積層体１０の第２の半導体層１０ｂ側の表面（半導体積層体１０の下面１２）において、半導体積層体１０の一部をエッチング等により除去して、除去部１３を形成する。除去部１３は、第１の半導体層１０ａに達するように形成される。
除去部１３で露出した第１の半導体層１０ａの表面に、第１コンタクト電極（例えばｎ側コンタクト電極）３１１を形成する。また、除去部１３以外の下面１２に、第２コンタクト電極（例えばｐ側コンタクト電極）３２１を形成する。

図１３（ｂ）に示すように、半導体積層体１０の側面１４、下面１２、除去部１３、第１コンタクト電極３１１および第２コンタクト電極３２１を絶縁膜１７で被覆する。ただし、第１コンタクト電極３１１および第２コンタクト電極３２１が部分的に露出するように、絶縁膜１７には２つの開口（第１の開口１７１、第２の開口１７２）を設ける。
なお、第１の開口１７１および第２の開口１７２は円形、四角形および多角形等の任意の形状にできる。また第１の開口１７１と第２の開口１７２との寸法および形状は、同じでも、異なっていてもよい。

次に、絶縁膜１７を遮光膜２０で被覆する。遮光膜２０も２つの開口を有している。遮光膜２０の第１の開口２０１は、絶縁膜１７の第１の開口１７１の位置に合わせて配置されており、遮光膜２０の第１の開口２０１の寸法および形状は、絶縁膜１７の第１の開口１７１と実質的に同じである。同様に、遮光膜２０の第２の開口２０２は、絶縁膜１７の第２の開口１７２の位置に合わせて配置されており、遮光膜２０の第２の開口２０２の寸法および形状は、絶縁膜１７の第２の開口１７２と実質的に同じである。

さらに、遮光膜２０を保護膜１８で被覆する。保護膜１８も２つの開口を有している。保護膜１８の第１および第２の開口１８１、１８２は、遮光膜２０の第１および第２の開口２０１、２０２の位置に合わせて配置されている。
なお、保護膜１８の第１の開口１８１の寸法は、絶縁膜１７および遮光膜２０の第１の開口１７１、２０１の内面を保護膜１８で覆うことができるように、絶縁膜１７および遮光膜２０の第１の開口１７１、２０１の寸法よりも小さくする。同様に、保護膜１８の第２の開口１８２の寸法についても、絶縁膜１７および遮光膜２０の第２の開口１７２、２０２の内面を保護膜１８で覆うことができるように、絶縁膜１７および遮光膜２０の第２の開口１７２、２０２の寸法よりも小さくする。
保護膜１８の第１および第２の開口１８１、１８２の形状は円形、四角形および多角形等の任意の形状にできる。第１および第２の開口１８１、１８２は、同じ寸法形状でも、異なる寸法形状でもよい。

図１３（ｃ）に示すように、保護膜１８の第１の開口１８１の内部およびその周囲に、第１パッド電極（例えばｎ側パッド電極）３１２を形成する。第１パッド電極３１２は、保護膜１８の第１の開口を介して第１コンタクト電極３１１と接続する。つまり、第１パッド電極３１２は第１コンタクト電極３１１を介して第１の半導体層１０ａと導通する。
また、保護膜１８の第２の開口１８２の内部およびその周囲に、第２パッド電極（例えばｐ側パッド電極）３２２を形成する。第２パッド電極３２２は、保護膜１８の第２の開口を介して第２コンタクト電極３２１と接続する。つまり、第２パッド電極３２２は第２コンタクト電極３２１を介して第２の半導体層１０ｂと導通する。

このように、発光素子１の下面３には、第１コンタクト電極３１１と第１パッド電極３１２とから構成された第１電極３１と、第２コンタクト電極３２１と第２パッド電極３２２とから構成された第２電極３２とが形成される。

＜２．樹脂層６０の形成＞
樹脂層６０のアブレーションに使用されるレーザ光に対して透明な材料から成る支持基板５０を準備する。支持基板５０の上面５１の全体に、樹脂層６０を形成するための樹脂ペーストを塗布して、樹脂ペースト層６０ａを形成する。また、成長基板９０に固定されている発光素子１の下面３にも同じ樹脂ペーストを塗布して、樹脂ペースト層６０ｂを形成する。そして、支持基板５０の上面５１に塗布された樹脂ペースト層６０ａと、発光素子１の下面３に塗布された第２樹脂ペースト層６０ｂとを密着させる。これにより、同じ樹脂ペーストから形成された２つの樹脂ペースト層６０ａ、６０ｂは一体となり、１層の樹脂ペースト層６０’が得られる（図１４（ｂ））。

＜３．発光素子１の固定＞
樹脂ペースト層６０’を硬化して樹脂層６０を形成する。この樹脂層６０により、発光素子１は支持基板５０に固定される。

＜４．発光素子１の粗面化＞
図１５（ａ）に示すように、発光素子１から成長基板９０を除去する。成長基板９０の除去には、レーザ光を用いることができる。その後、半導体積層体１０の第１の半導体層１０ａを化学機械研磨（ＣＭＰ）により研磨して、半導体積層体１０の厚さを減らす。
図１５（ｂ）に示すように、半導体積層体１０の第１の半導体層１０ａの上面１１（研磨面）をエッチングにより粗面化した後、保護膜４ａで被覆する。発光素子１の上面４は発光面であるので、光取出し効率を向上するために、保護膜４ａは、発光素子１の発光に対して透過率の高い材料から形成される。

＜５．樹脂層６０のエッチング＞
図１５（ｃ）に示すように、隣接する発光素子１の間にある樹脂層６０を除去して、樹脂層６０を発光素子１ごとに分割する。つまり、隣接する発光素子１の間から樹脂層６０の一部を除去し、発光素子１と支持基板５０との間にある樹脂層６０を残す。このとき、樹脂層６０の下面６５の幅が、発光素子１の下面３の幅より狭くなるように、樹脂層６０を除去する。
樹脂層６０を除去するときには、既知のドライエッチング又はウェットエッチングを用いる。特に、酸素ガス又はフッ素ガスを用いたドライエッチング（ＲＩＥ）は、エッチング液による発光素子保持構造体２へのダメージ（例えば、発光素子１と樹脂層６０との間にエッチング液が侵入して、発光素子１が樹脂層６０から剥離する等）が起こりにくいので好ましい。
本発明では、樹脂層６０の下面６５の幅が、発光素子１の下面３の幅より狭くなるようにエッチング速度およびエッチング時間を調節する。

この製造方法によって、支持基板５０上に複数の樹脂層６０が形成され、複数の樹脂層６０の各々に下面３が固定された複数の発光素子１を含んでおり、支持基板５０と接触する樹脂層６０の下面６５の幅が、各々の発光素子１の下面３の幅より狭い発光素子保持構造体２を得ることができる。

（変形例１）
「２．樹脂層６０の形成」工程において、図１４（ｂ）に示すように、発光素子１の第１凹部３ａと第２凹部３ｂは樹脂ペースト層６０’によって満たされている。これにより、樹脂ペースト層６０’と発光素子１の下面３との接触面積が増加し、樹脂ペースト層６０’の硬化後に発光素子１と樹脂層６０との接着強度が向上する。
その一方、ＬＥＤディスプレイ７０に組み込む前には、第１および第２凹部３ａ、３ｂ内の樹脂層６０を、エッチング等により完全に除去する必要がある。これは、第１および第２パッド電極３１２、３２２と導電部材７５との導通（図１１参照）を確保するためである。第１および第２凹部３ａ、３ｂ内の樹脂層６０は除去しにくいので、エッチング時間が長くなる。

そこで、第１および第２凹部３ａ、３ｂ内に樹脂層６０が入るのを防ぐために、図１６に示すように、第１および第２凹部３ａ、３ｂ内を充填部材３５で満たしてもよい。充填部材３５の上には、第１および第２パッド電極３１２、３２２の各々と接続した別のパッド電極（第１外側パッド電極３１３と第２外側パッド電極３２３）を設けている。第１および第２パッド電極３１２、３２２は、第１および第２外側パッド電極３１３、３２３を介して導電部材７５（図１１）と導通を確保することができるので、第２凹部３ａ、３ｂ内の充填部材３５を除去する必要がない。よって、樹脂層６０を除去するためのエッチング時間を短くすることができる。

充填部材３５と、第１および第２外側パッド電極３１３、３２３とは、「２．樹脂層６０の形成」工程の前に形成される。その後に、支持基板５０上に設けた樹脂ペースト層６０’に押しつけられる。

なお、本変形例によって製造される発光素子は、第１電極３１’が、第１コンタクト電極３１１、第１パッド電極３１２および第１外側パッド電極３１３から構成され、第２電極３２’が、第２コンタクト電極３２１、第２パッド電極３２２および第２外側パッド電極３２３から構成される。

（変形例２）
「２．樹脂層６０の形成」工程において、樹脂ペーストを、支持基板５０の上面５１の全体に塗布する代わりに、発光素子１の位置に合わせて塗布することもできる。これにより、隣接する発光素子１の間に存在する樹脂層６０が一部又は全部なくなる。よって、「５．樹脂層６０のエッチング」工程においては、樹脂層６０の下面６５の幅が、発光素子１の下面３の幅より狭くなるように、樹脂層６０の側面６６をエッチングするだけでよいので、エッチング時間を短縮することができる。
しかしながら、「３．発光素子１の固定」工程の際に、樹脂ペースト層と発光素子１とを位置合わせする必要がある。

（変形例３）
上記の変形例２における位置合わせの問題を解消しつつ、エッチング時間を短縮するために、「２．樹脂層６０の形成」工程において、樹脂ペーストを多数のドット状に塗布してもよい。ドット状に塗布する際に、発光素子１がいずれかの樹脂ペーストトッドに必ず接触するように樹脂ペーストドット間の間隔を狭くする。これにより、「３．発光素子１の固定」工程において、樹脂ペースト層と発光素子１とを位置合わせする必要がなくなる。
なお、１つの発光素子１が複数の樹脂ペーストドットで固定されてもよい。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、発光素子保持構造体２の樹脂層６０を複数の樹脂層から形成する点で、実施の形態１と相違する。その他の点は、実施の形態１と同様である。なお、本実施形態においては、複数の樹脂層が積層された樹脂積層体６７、６８が、樹脂層６０に相当する。

例えば図１７に示すように、本実施の形態の発光素子保持構造体２では、発光素子１の下面３を支持基板５０の上面５１に固定する層として、２層の樹脂層（第１樹脂層６１、第２樹脂層６２）から成る樹脂積層体６７を含んでいる。
第１樹脂層６１は支持基板５０に接触しており、アブレーションの際にレーザ光を吸収する。第２樹脂層６２は発光素子１と第１樹脂層６１とを接着している。

各樹脂層６１、６２の樹脂材料が異なる場合、「５．樹脂層６０のエッチング」工程において、各樹脂層６１、６２はエッチングされ易さが異なり得る。例えば、第２樹脂層６２が、第１樹脂層６１に比べてエッチングされやすい場合には、図４〜図６のように逆台形状の樹脂層６０を容易に形成することができる。

さらに、図１８に示すように、本実施の形態の発光素子保持構造体２では、３層の樹脂層（第１樹脂層６１、第２樹脂層６２、第３樹脂層６３）から成る樹脂積層体６８を含むこともできる。この例では、図１７に示す発光素子保持構造体２に加えて、発光素子１と第２樹脂層６２との間に第３樹脂層６３をさらに含んでいる。
第１樹脂層６１は支持基板５０に接触しており、アブレーションの際にレーザ光を吸収する。第３樹脂層６３は発光素子１に直接接触している。第２樹脂層６２は、第１樹脂層６１と第３樹脂層６３とを接着することにより、間接的に、発光素子１と第３樹脂層６３とを接着している。

本実施の形態のように、複数の樹脂層６１、６２、６３の積層体から形成された樹脂積層体６７、６８を用いることにより、それぞれの樹脂層６１、６２、６３に使用できる材料の選択肢を広げることができる。
例えば、図４に示すように１層から成る樹脂層６０の場合、樹脂層６０用の材料として、接着力が高く且つレーザ光の吸収率の高い樹脂材料を使用する必要がある。そのような特性を示す樹脂材料は限られている。

一方、本実施の形態のように複数の樹脂層６１、６２、６３から成る樹脂積層体６７、６８の場合、接着力は低いがレーザ光の吸収率は高い樹脂材料から第１樹脂層６１を形成し、レーザ光の吸収率は低いが接着力は高い樹脂材料から第２樹脂層６２を形成することができる。よって、樹脂層６１、６２、６３に使用できる樹脂材料の種類を増加させることができる。
第３樹脂層６３は任意に選択することができる。例えばクッション性に優れた樹脂材料を使用すれば、発光素子保持構造体２を運搬する際などに、発光素子１に与えるダメージをより軽減しうる。

各樹脂層６１、６２、６３の樹脂材料が異なる場合、「５．樹脂層６０のエッチング」工程において、各樹脂層６１、６２、６３はエッチングされ易さが異なり得る。例えば、第２樹脂層６２が、第１樹脂層６１および第３樹脂層６３に比べてエッチングされやすい場合には、図９のように側面６６が凹んだ樹脂層６０を容易に形成することができる。

図１７および図１８に示した本実施の形態の発光素子保持構造体２を製造する場合には、実施の形態１で説明した製造方法の「２．樹脂層６０の形成」工程において、支持基板５０の上面５１に、複数種類の樹脂ペーストを順番に塗布して、樹脂ペースト積層体を形成する。

図１７のような２層の樹脂積層体６７を形成する場合には、「２．樹脂層６０の形成」工程において、支持基板５０の上面５１に、第１樹脂層６１を形成するための第１樹脂ペーストを塗布して、第１樹脂ペースト層６１’を形成する（図１９）。また、成長基板９０に固定されている発光素子１の下面３には、第２樹脂層６２を形成するための第２樹脂ペーストを塗布して、第２樹脂ペースト層６２’を形成する（図１９）。
そして、支持基板５０の上面５１に塗布された第１樹脂ペースト層６１’と、発光素子１の下面３に塗布された第２樹脂ペースト層６２’とを密着させる。これにより、第１樹脂ペースト層６１’及び第２樹脂ペースト層６２の２層を含む樹脂ペースト積層体６７’が得られる。
次の「３．発光素子１の固定」工程では、樹脂ペースト積層体６７’を硬化して、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６２の２層を含む樹脂積層体６７を形成する。この樹脂積層体６７により、発光素子１は支持基板５０に固定される。

同様に、図１８のような３層の樹脂積層体６８を形成する場合には、「２．樹脂層６０の形成」工程において、支持基板５０の上面５１に、第１樹脂層６１を形成するための第１樹脂ペーストを塗布して、第１樹脂ペースト層６１’を形成する（図２０）。また、成長基板９０に固定されている発光素子１の下面３には、第３樹脂層６３を形成するための第３樹脂ペーストを塗布して、第３樹脂ペースト層６３’を形成し、さらに、第３樹脂ペースト層６３’の上に、第２樹脂層６２を形成するための第２樹脂ペーストを塗布して、第２樹脂ペースト層６２’を形成する（図２０）。
そして、支持基板５０の上面５１に塗布された第１樹脂ペースト層６１’と、発光素子１の下面３に（第２樹脂ペースト層６２’を介して）塗布された第３樹脂ペースト層６３’とを密着させる。これにより、第１樹脂ペースト層６１’、第２樹脂ペースト層６２’及び第３樹脂ペースト層６３’の３層を含む樹脂ペースト積層体６８’が得られる。

次の「３．発光素子１の固定」工程では、樹脂ペースト積層体６８’を硬化して、第１樹脂層６１、第２樹脂層６２及び第３樹脂層６３を含む樹脂積層体６８を形成する。この樹脂積層体６８により、発光素子１は支持基板５０に固定される。

以下に、実施の形態１〜３の発光素子保持構造体２の各構成部材に適した材料を説明する。

（支持基板５０）
支持基板５０は、アブレーションに使用するレーザ光（例えば波長２６６ｎｍ〜５３２ｎｍのレーザ光）に対して透明な材料から形成されている。好適な材料としては、例えば、サファイア、石英ガラス等が挙げられる。

（樹脂層６０、第１樹脂層６１、第２樹脂層６２、第３樹脂層６３）
１層から成る樹脂層６０では、樹脂層６０は、レーザ光（例えば波長２６６ｎｍ〜５３２ｎｍのレーザ光）を吸収し、且つ接着力の強い材料から形成される。好適な材料としては、例えばポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミドなどが挙げられる。

樹脂層６０の代わりに複数層から成る樹脂積層体６７、６８を設ける場合、第１樹脂層６１、第２樹脂層６２、第３樹脂層６３は、次のような材料が好適である。
第１樹脂層６１は、後の工程においてレーザ光を当てて素子を支持基板と分離するために、レーザ光（例えば波長２６６ｎｍ〜５３２ｎｍのレーザ光）を吸収する材料から形成される。好適な材料としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。

第２樹脂層６２は、素子側（発光素子１又は第３樹脂層６３）と支持基板側（第１樹脂層６１）とを接着するのに適した材料から形成される。好適な樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
これらの材料は、硬化前のペースト状態（第２樹脂ペースト層６２’）のときに、比較的粘度が高いので、第２樹脂ペースト層６２’を硬化させる前であっても、素子と支持基板側との間を仮保持するのに適している。

第３樹脂層６３は、好ましくは150度以上の温度にも耐えうる十分な耐熱性を有する樹脂材料から形成するのが好ましい。例えば、エポキシ樹脂（例えばカルド構造を有するエポキシ樹脂）、アクリル樹脂などが挙げられる。
これらの材料から形成された第３樹脂層６３はクッション性を有するので、発光素子保持構造体２を運搬する際などに、発光素子１に与えるダメージをより軽減しうる。

これらの材料は、硬化前のペースト状態（第３樹脂ペースト層６３’）において第１パッド電極３１２及び第２パッド電極３２２に対する濡れ性が高い。これにより、以下の効果が期待できる。
図４に示すように、発光素子１の下面３には第１凹部３ａ、第２凹部３ｂが設けられており、それらの表面は、第１パッド電極３１２及び第２パッド電極３２２によって覆われている。そのため、第１パッド電極３１２及び第２パッド電極３２２に対する濡れ性の高い第３樹脂ペースト層６３’を発光素子１の下面３に塗布すると、第１凹部３ａ、第２凹部３ｂを第３樹脂ペースト層６３’で満たすことができる。これにより、硬化後の第３樹脂層と発光素子１の下面３との間のボイド発生を抑制して、それらの接触面積を増加させることができる。したがって、第３樹脂層６３と発光素子１との間で剥離が起こりにくくなる。

たとえば、第２樹脂層６２を形成するための第２樹脂ペースト層６２’が、第１パッド電極３１２及び第２パッド電極３２２に対する濡れ性が低い場合、第１凹部３ａ、第２凹部３ｂと第２樹脂ペースト層６２’との間にボイドが発生しうる。このボイドは、発光素子１の下面３と（第２樹脂ペースト層６２’を硬化後の）第２樹脂層６２との接触面積を低減させる。特に、発光素子保持構造体２が小寸法の発光素子１を保持している場合、発光素子１が、別の支持基板に転写する前に発光素子保持構造体２から脱落する可能性が高まると考えられる。
そこで、第２樹脂ペースト層６２’を塗布する前に、発光素子１の下面３に上述のような濡れ性の良好な第３樹脂層６３を塗布することにより、下面３の第１凹部３ａ、第２凹部３ｂを平坦化することができる。このように、第３樹脂層６３は、下面３の凹凸を平坦化する、いわゆる下地層として機能させることもできる。

また、上述の材料は、硬化前のペースト状態（第３樹脂ペースト層６３’）において比較的粘度が低いので、下面３の第１凹部３ａ、第２凹部３ｂの中に流れ込みやすい。よって、第１凹部３ａ、第２凹部３ｂと第３樹脂ペースト層６３’自身との間にボイドが生じにくく、下面３の凹凸を平坦化する下地層として優れている。

（発光素子１）
発光素子１としては、様々な種類の半導体発光素子が利用できる。例えばＬＥＤディスプレイ７０を形成する場合には、赤色発光素子１Ｒ、緑色発光素子１Ｇおよび青色発光素子１Ｂを利用する。
好適な赤色発光素子１Ｒとしては、例えばＡｌＩｎＧａＰ系半導体発光素子等が挙げられる。
好適な緑色および青色発光素子１Ｇ、１Ｂとしては、例えば窒化物半導体発光素子等が挙げられる。窒化物半導体発光素子は、純粋な緑色光、純粋な青色光を発光することができる。
ＬＥＤディスプレイ７０に使用する場合、解像度を改善するためには、発光ピクセルＰｘの寸法を小さくする必要があるので、発光ピクセルＰｘに内蔵される発光素子も極めて小さくする必要がある。例えば、一辺１００μｍ以下の矩形の発光素子１などが好適である。なお、本明細書において矩形とは、正方形であってもよいし長方形であってもよい。長方形の場合には、短辺及び長辺が、いずれも１００μｍ以下の発光素子１が好適である。

（絶縁膜１７）
絶縁膜１７は、絶縁膜からなるものであって、特に酸化膜からなるものが好ましい。好適な材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO₂)やZr酸化膜(ZrO₂)等が挙げられる。
絶縁膜１７を誘電体多層膜から形成して反射層として機能させることもできる。その場合には、ＳｉＯ_２とその他の酸化物とを繰り返し積層した膜、例えば、ＺｒＯ_２やＴｉＯ_２と、ＳｉＯ_２とを繰り返し積層した膜から形成することができる。

（遮光膜２０）
遮光層２０は、発光素子１の側面５から漏れる光を遮断するためのものであり、好適な材料としては、例えば、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉなどの金属材料等が挙げられる。特に、Ａｇは反射率が高いので、遮光膜２０を反射層として機能させることができる。

（保護膜１８）
保護膜１８は、絶縁膜からなるものであって、特に酸化膜からなるものが好ましい。好適な材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO₂)やZr酸化膜(ZrO₂)等が挙げられる。

（透光性保護膜４ａ）
透光性保護膜４ａは、発光素子１の上面４を保護する膜であるので、透光性の絶縁材料から形成するのが好ましい。好適な材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO₂)、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等が挙げられる。

（第１電極３１）
第１電極３１は、第１の半導体層１０ａ（例えばｎ型半導体層）に導通するための電極である。
第１コンタクト電極３１１は、第１の半導体層１０ａとオーミックコンタクトする材料から形成される。好適な材料としては、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ等が挙げられる。
第１パッド電極３１２および第１外側パッド電極３１３は、例えばＣｕ、Ａｕ等の導電率の高い材料から形成される。

（第２電極３２）
第２電極３２は、第２の半導体層１０ｂ（例えばｐ型半導体層）に導通するための電極である。
第２コンタクト電極３２１は、第２の半導体層１０ｂとオーミックコンタクトする材料から形成される。好適な材料としては、例えば、ＩＴＯ、Ａｇ等が挙げられる。
第２パッド電極３２２および第２外側パッド電極３２３は、例えばＣｕ、Ａｕ等の導電率の高い材料から形成される。

（充填部材３５）
実施形態１の変形例１において、発光素子１’の第１および第２凹部３ａ、３ｂ内を満たすための充填部材３５は、例えばＳｉＯ_２などの絶縁性材料、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｕなどの導電性材料から形成することができる。

（レーザ光Ｌ）
レーザ光Ｌとしては、波長２６６ｎｍ（紫外）〜５３２ｎｍ（緑）のものが利用できる。具体的には、Ｎｇ：ＹＡＧパルスレーザの第２高調波（波長５３２ｎｍ）、第３高調波（波長３５５ｎｍ）、第４高調波（波長２６６ｎｍ）等が好適である。

本発明の発光素子保持構造体２は、発光素子保持構造体２に固定された発光素子１を、発光装置の所定の位置に緻密に組み込むのを容易にする。特に、支持基板５０と接触する樹脂層６０の下面６５の幅が、発光素子１の下面３の幅より狭いので、発光素子保持構造体２から発光素子１をレーザ光Ｌで転写するのが容易になる。

１ 発光素子
３ 発光素子の下面
５０ 支持基板
６０ 樹脂層
６５ 樹脂層の下面
６１ 第１樹脂層
６２ 第２樹脂層
６３ 第３樹脂層
６７、６８ 樹脂積層体

Claims (14)

1. レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に複数の樹脂層が形成され、前記複数の樹脂層の各々に下面が固定された複数の発光素子を含んで成る発光素子保持構造体であって、
   各発光素子は、下面側に、第１パッド電極で覆われた第１凹部と、第２パッド電極で覆われた第２凹部とを有し、
   前記樹脂層は、前記第１凹部及び前記第２凹部を満たすとともに、前記第１パッド電極及び前記第２パッド電極の下面の全てを覆い、且つ、前記レーザ光を吸収する材料を含み、
   前記支持基板と接触する前記樹脂層の下面の幅が、各々の前記発光素子の下面の幅より狭いことを特徴とする発光素子保持構造体。
2. レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に複数の樹脂層が形成され、前記複数の樹脂層の各々に下面が固定された複数の発光素子を含んで成る発光素子保持構造体であって、
   前記樹脂層は、前記支持基板から前記発光素子に向かって順に、
   前記支持基板に接触し前記レーザ光を吸収する第１樹脂層と、
   前記発光素子と第１樹脂層とを接着する第２樹脂層と、
   第３樹脂層と、を少なくとも含む積層体から成り、
   前記支持基板と接触する前記樹脂層の下面の幅が、各々の前記発光素子の下面の幅より狭いことを特徴とする発光素子保持構造体。
3. レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に複数の樹脂層が形成され、前記複数の樹脂層の各々に下面が固定された複数の発光素子を含んで成る発光素子保持構造体であって、
   前記樹脂層は、側面が凹んでいるとともに、前記レーザ光を吸収する材料を含み、
   前記支持基板と接触する前記樹脂層の下面の幅が、各々の前記発光素子の下面の幅より狭いことを特徴とする発光素子保持構造体。
4. 前記発光素子は、前記下面側に電極が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の発光素子保持構造体。
5. 前記樹脂層が、
   前記支持基板に接触し前記レーザ光を吸収する第１樹脂層と、
   前記発光素子と第１樹脂層とを接着する第２樹脂層と、を少なくとも含む積層体から成ることを特徴とする請求項１、３または請求項３を引用する請求項４に記載の発光素子保持構造体。
6. 前記発光素子と前記第２樹脂層との間に第３樹脂層をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子保持構造体。
7. 前記樹脂層の側面が凹んでいることを特徴とする請求項１に記載の発光素子保持構造体。
8. 前記発光素子の側面から樹脂層が除去されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体。
9. 前記発光素子の上面が粗面化されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体。
10. 前記発光素子の側面に反射層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体。
11. 前記発光素子が窒化物半導体発光素子であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体。
12. 前記発光素子が、各辺が１００μｍ以下の矩形であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光素子保持構造体の製造方法であって、
    レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に、レーザ光を吸収する材料を含む樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層の上に複数の発光素子を固定する工程と、
    エッチングにより、隣接する発光素子の間から前記樹脂層の一部を除去するエッチング工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
14. レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に複数の樹脂層が形成され、前記複数の樹脂層の各々に下面が固定された複数の発光素子を含み、前記樹脂層は、前記レーザ光を吸収する材料を含み、前記支持基板と接触する前記樹脂層の下面の幅が、各々の前記発光素子の下面の幅より狭い発光素子保持構造体の製造方法であって、
    レーザ光に対して透明な材料から成る支持基板上に、レーザ光を吸収する材料を含む樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層の上に複数の発光素子を固定する工程と、
    エッチングにより、隣接する発光素子の間から前記樹脂層の一部を除去するエッチング工程と、を含むことを特徴とする製造方法。

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